码垛机器人结构优化设计及控制系统开发
本文研究并解决了码垛机器人在码垛行业的特殊应用。主要从码垛的要求出发，对机器人本体进行了优化，对袋装包装末端执行器的结构和受力进行了设计和校核，并对码垛机器人的控制系统进行了重新设计，使控制系统能够更加方便有效地服务于码垛行业，机器人在码垛行业的应用由于专业维护人员的缺乏而存在困难。提出了远程监控、视觉系统、远程调试的功能，消除了用户对码垛机器人使用的顾虑。具体研究成果如下:(1)分析了机器人的总体结构和机器人控制系统的构成，确定了机器人的总体尺寸参数， 详细介绍了码垛机器人的运动参数和适应范围。为不同规格和节奏的待编码货物选择合适的码垛机器人和最佳控制系统。(2)阐述了码垛机器人的机械臂和旋转基座、末端执行器、高精度减速器、伺服电机和驱动器的实现方案，并对基座、第一臂、第二臂、第三臂和手腕等机械部分进行了校核和分析。本文列出了末端执行器的纵梁、称重、抓缸、压缸(共93页)|阅读全文。
安徽科学与工程大学新技术、新工艺的不断发展对铸造生产模式提出了新的要求。针对目前铸造生产设备自动化和智能化程度低的问题，迫切需要开发先进的铸造生产设备，提高铸造生产设备的自动化和智能化水平，以改善铸造作业的工作模式和生产环境，提高铸件产品质量。基于TRIZ理论和传统的机械设备设计方法，提出了一种300 kg重载浇注机器人的设计方案，采用并联连接。机构作为执行装置。机构；基于TRIZ理论，结合浇注设备的设计要求，给出了重型浇注机器人方案设计的具体思路。使用2UPR-2RPU并联。机构作为重型浇注机器人执行装置的拓扑结构， 设计了一种浇注液体的执行装置。利用物场模型、矛盾矩阵和标准解等方法，对驱动器设计中存在的机械干涉、并联分支的空间布置、静平台的尺寸设计等问题进行了分析，并提出了相应的技术解决方案。根据机构拓扑结构和空间机构理论，确定执行机构有三个自由度，建立执行机构位置的反解方程和支链的速度方程，分析各支链的运动特性和执行机构的工作情况...(本文共119页)本文内容|阅读全文。
上海交通大学软着陆巡视探测技术是国际深空探测装备技术的主流发展方向，也是国际上的研究热点和前沿课题。目前地外恒星的着陆器软着陆后是固定不动的，只能执行原位探测任务。在中国航天相关研究部门的支持下，该项目致力于为着陆器注入行走和移动能力，来自机构从设计角度开展基础研究，使着陆器软着陆后能够行走，为研制具有鲜明中国特色和国际先进水平的深空探测巡视探测设备提供预研支撑。本文开展了以下研究工作:根据地外恒星的环境特征和工作模式，以G_F集理论为基础， 提出了一种四足移动着陆探测机器人构型设计方案，建立了正向和反向运动学数学模型。该设计方案具有良好的软着陆稳定性和地形适应性。分析了移动式着陆探测机器人的性能指标。通过计算机器人的工作空间，分析其地形适应能力、姿态调整能力和折叠展开能力，确定机器人的最佳初始位置，优化其灵活性和行走能力。针对地外星球作业对设备节能的严格要求，在保证稳定性的前提下，基于能耗指标规划了机器人的节能步态，并对所有步态条件进行了分析和设计...(本文共144页)本文内容|阅读全文。
华中科技大学苏州科技大学目前，我国建筑业发展水平不断提高，施工主要由工人完成。施工过程中存在环境复杂、自然气候多变因素多、工人安全事故频发、施工效率慢等诸多问题。针对这一现象，本文开展了专门应用于建筑环境的施工机器人的研究，对于提高施工效率和质量，降低安全事故率，提高我国建筑行业的智能化具有现实意义。在机器人研究中，机器人标定是提高机器人控制精度的关键技术之一，测量手段是制约其发展的重要因素。机器人运动学标定是研究机器人控制问题的前提， 也是提高机器人控制精度的重要因素。建筑机器人的运动特性包括但不限于正向和反向运动学以及轨迹规划。通过研究机器人的运动特性，可以确定机器人的工作性能和运动空间，这是机器人控制的一个重要研究内容。本文的主要工作如下:首先，广泛研究了国内外工程机器人的研究现状，通过对机器人性能研究的了解，确定了本文的研究内容。然后，分析了机器人运动学标定的理论，建立了工程机器人的运动学模型，并计算了运动学正逆解和雅可比矩阵，为后续的标定和轨迹规划提供了依据...(本文共70页)本文内容|阅读全文。
南华大学核能是一种可靠的清洁能源。随着核电工业的持续快速发展，核电厂的在役维修任务也将急剧增加。蒸汽发生器是核电站的核心设备之一，通过主管道与反应堆压力容器相连。在核电站维修过程中，需要临时堵塞主管道，防止一次侧异物进入压力容器，损坏堆芯燃料。为了降低工作人员的辐射剂量，提高工作效率，提出了机器人代替人工作业的作业模式。但是，蒸汽发生器周围的工作空间非常有限，必须从蒸汽发生器水室的人孔进入操作。基于此， 本文研究了六自由度机器人在受限空间中的结构设计和路径规划。首先，根据蒸汽发生器周围有限的工作空间，提出了一种具有移动和旋转混合关节的六自由度机器人构型。针对维修作业参数，对机器人各关节的结构进行了分析和设计，并对所需的驱动电机、减速器和驱动器进行了选型和设计。对机器人的关键部件&手臂推杆进行了强度校核。其次，建立了机器人连杆坐标系，对机器人进行了正逆运动学分析。建立了圆柱包围盒碰撞检测模型，并将其应用于机器人手臂与蒸汽发生器水室人孔壁的碰撞。改进了分步算法的步长设置。...(本文共82页) 本文内容|阅读全文。